研究生教育培养模式的探索与实践

任小洪 熊兴中

摘 要：研究生教育是国家高端人才培养的重要一环。本文以控制科学与工程为例，介绍了我校在研究生培养团队、特色课程体系、课堂教学、科研能力和学术交流等方面的一些做法和体会。实践证明，这些探索和实践取得了良好效果，对达成研究生的培养目标具有积极的意义。

关键词：控制科学 AI+课程体系 课堂教学 科研能力

四川轻化工大学始建于1965年的华东化工学院西南分院， 控制科学与工程学科相对于化工、化机起步较晚，1979年组建四川化工学院正式开启自动化学科历程。2003年组建四川理工学院后，本学科发展步伐加快，2003年获得了模式识别与智能系统二级学科硕士研究生授权资格，2010年获得控制科学与工程一级学科硕士研究生授予权，成为川南地区唯一的控制科学研究生授权点。模式识别与智能系统是省重点建设学科，自动化专业是国家特色专业，本学科已成为学校最有活力、最有发展前景和极具特色的学科，是学校三个重点建设博士点的学科之一。本学科的快速发展得益于国家社会经济发展对控制科学与工程人才的大量需要，得益于学校对控制科学与工程学科建设的高度重视，得益于自动化与信息工程学院对控制科学与工程学科建设的不断探索和积极实践。依托人工智能四川省重点实验室，始终把研究生创新实践能力的培养放在首位，积极推进产学研结合的培养模式，紧紧跟随学科发展前沿，不断深化课程体系建设，积极探索教学方法，强化学科团队建设，坚持以德树人，厚德达理，励志勤工，努力探索和实践具有自身特色的研究生培养模式。

一、依托研究特色，着力构建AI+控制学科课程体系

本学科2003年获得模式识别与智能系统二级学科硕士授权点，与当时我校在粗糙集理论、智能计算等方面的优势和取得的成果以及2001年获建的人工智能四川省（高校）重点实验室密切相关。从2004年招收第一届模式识别与智能系统硕士研究生开始，研究生的培养工作就全部放在了人工智能实验室平台上。人工智能重点实验室是一个“产学研”结合的科研平台，以人工智能前沿理论、方法及技术应用为研究目标，重点服务四川省社会经济发展需要。在研究生课程体系的设计上，充分考虑了本学科教授前期在人工智能上获得的研究成果，较为超前地设置了一些与人工智能密切相关的课程。如在专业基础学位课程设置，除考虑传统的线性系统理论等外，将“智能计算”作为专业基础学位课。为适应新一代人工智能发展，控制科学与工程学科+AI的发展趋势，在近三年课程体系中加大了AI课程的比例，除原有的图像处理、模式识别课程外，增加了人工智能导论、大数据分析、脑机接口技术、机器视觉、机器学习、数据挖掘等课程，更加注重本学科与人工智能，大数据学科的交叉融合。由于一直依托人工智能平台培养控制科学与工程研究生，无论学术型还是控制工程专业学位的研究生，其知识结构和科研实践大多与智能检测、智能信息处理、智能控制和智能系统的构建相关，充分体现了控制科学研究生的“智能”特色;另一方面，由于导师研究方向大都结合了人工智能的算法及系统硬件设计，90%的研究生硕士论文选题都涉及控制科学、信息科学与人工智能的交叉融合研究，紧扣了控制科学与工程学科发展趋势，也适应国家新一代人工智能发展战略需要，培养的研究生也深受高新企业的欢迎，具有较强的就业竞争力，一次就业率几乎都在100%，社会就业情况跟踪调查反馈评价都为满意。

二、产研融合，打造研究生培养科研团队

科学研究是学科建设的重要任务，也是培养研究生科研能力的重要途径。科研团队是我国高等学校特别是研究型大学从事科学研究的一种重要模式[1]。现代科学与技术发展越来越呈现跨学科交叉的特点，通过科研团队融合的各类专业人才，有利于发挥多学科交叉的合力，在产研融合中解决企业数字化、智能化、网络化转型升级重大课题。

目前，人工智能实验室拥有机器人工程、智能信息处理、图像分析、智能电力、智能酿造等近8个研究室，每个研究室由相关领域教授、博士组成学科的研究团队。为了更好服务地方经济建设，形成跨学科科研团队，以科研团队方式培养研究生，快速提升研究生的科研实践能力。研究生跟隨导师自然融入各个研究团队，开展相关课题研究，充分发挥团队在学科、课题研究、研究生培养、学科多样化等方面的联合优势。例如，酿造工程是我校最具特色的学科，为了更好服务四川白酒产业转型升级，组建了智能酿造跨学科科研团队。该团队近年承担了四川省科技计划重大科技项目“基于白酒产业转型升级的关键技术研究与集成 ”，十多名研究生参与其中。通过实施本项目，研究生申请发明专利或实用新型专利10余项，其中1位研究生获得四川省优秀毕业研究生称号，并获优秀毕业生校长奖学金。这种依托平台上的科研团队培养研究生的方法，能充分发挥团队的项目优势、学科优势和集体智慧优势。

三、组织学术论坛，提升研究生学术交流能力

研究生学术交流能力是研究生应具备的一种重要能力，也是研究生教育一项重要任务。新的培养方案中对研究生参加学术活动提出明确的更高要求，参加学术报告会从原来的6次提高到10次以上。自动化与信息工程学院每年举办春、秋两季“非线性系统国际论坛”，专门邀请美国、英国、俄罗斯等国学者及国内985大学学者3-5名来学校做全英文学术报告，研究生有机会与国外学者面对面的交流，既开拓了研究生视野，又给学生提供了面对面与高水平学者交流的机会，也是学生提高专业英语听说能力的好机会;人工智能实验室每年举行2-3次博士论坛，由新引进博士主讲，研究生参加，也是一种很好的学术研讨交流的好机会;此外，每学期至少组织2-3次研究生报告会，主要由高年级研究生对硕士论文研究进展及成果进行报告（中期报告），具有承上启下的功用;此外，还有研究生创新基金项目等进行学术交流等。学术交流形式包括PPT口头报告、提问、回答问题以及座谈讨论等，形式多种多样，气氛轻松活跃，这些活动既锻炼了研究生学术报告能力和学术口头表达能力，又创造了良好的学术氛围，通过学生间的交流，碰撞思想火花，打破了学术的神秘感，让学生感受到学术的乐趣，树立学术自信。

四、改进课堂教学，促进研究生掌握专业基础知识

我国《高等教育法》中第十六条将研究生培养目标定为“硕士研究生教育应当使学生掌握本学科坚实的基础理论、系统的专业知识，掌握相应的技能、方法和相关知识，具有从事本专业实际工作和科学 研究工作的能力”[2]。第一学年的课堂教学仍是实现这一目标的重要途径。但现实情况看，不可否认的是研究生中存一种趋向，就是轻课堂教学，认为读研究生是来做研究的，怎么还要上课呢？另一方面，传统的课堂教学却难以吸引研究生对课堂教学的兴趣，如何将研究生课堂教学与本科生教学模式区别开来，国内各高校都有许多探索和实践;从教师角度看，存在一种轻研究生课堂教学的问题。认为研究生的课只需要提示性讲一下就可以了，随便布置几个问题，讨论讨论就完了;另一种问题就是仍然采用满堂灌的教学方式，沿用本科的教学方法，学生有一种上本科感觉，导致学生对课堂教学无望兴叹。这种双向的负面影响导致了研究生难以掌握坚实的专业基础理论。为此，我们积极探索改进教学模式，力图提高教学效果。以机器人学导论课为例，课程教学包括课堂讲授、课堂讨论、文献查阅、章节作业、模块机器人组装、动力学/运动学Matlab仿真研究、NAO智能机器人的编程设计（Python）、ABB工业机器人坐标系及编程操作等综合环节，课程考核除平时教学各个环节的考评外，必须提供3篇机器人学研究相关的论文。又如专业英语课，只有16个学时，怎么达到好的教学效果？我们的做法是把课堂专业英语学习与课外英语文献阅读结合起来。课堂老师讲解精選的一些专业英语课文（当然包括英文论文写作方法），完全采用互动教学方式，一个学生朗读，另一个翻译，每次老师点评学生的阅读翻译，这样几乎每一个学生都有开口读专业英语和当场翻译的机会，是一种很好的现场英语表达和翻译锻炼;而课外要求选至少10篇与自己研究方向相关的英语文献，最好是SCI论文，并要求其导师签字认可（导师可以推荐要求阅读的论文）。这样把专业英语教学与专业文献查阅、学生研究方向及学生导师的要求都结合起来，既丰富了专业英语学习内容，又满足导师对学生查阅文献要求。此外，至少举行一次全英文专业交流（不一定占用课时），每个学生选一篇阅读过的英文文献，向全班同学做英文介绍并回答同学和老师的英语提问。考试内容除公共讲解部分试题外（60%），老师将在每个学生自选的6篇文章中，任选1篇作为考试内容（40%），因此，每个学生的阅读部分的考试内容都不一样。通过这些措施，检验学生专业英语学习效果，用足16个学时，让学生有实实在在的收获。

五、依托重点平台，积极鼓励研究生参加创新实践活动

人工智能重点实验室为研究生提供了丰富的创新实践条件，如何借助平台资源，加快研究生科研实践能力的提高，一直是我们探索实践的课题。具体做法如下：（1）要快速转变新进研究生的本科意识，很重要一步就是通过导师引导进入研究一种环境或状态。由于实验平台形成了若干产研融合团队，为研究生进入研究学习状态提供了良好条件;（2）鼓励参加全国研究生竞赛活动.近几年，学校更加重视和鼓励研究生参加全国研究生电子大赛、全国研究生石油装备创新设计大赛、全国研究生机器人大赛和全国“互联网+设计大赛”等，参加各项竞赛活动的研究生几乎覆盖全部本学科学术型和专业学位研究生，部分研究生团队获得了不错的奖项。从参加竞赛学生反馈的情况看，此类竞赛活动对培养研究生创新意识、创新能力和团队协作精神都起到了很好的作用;（3）设立研究生创新基金项目，为具有优秀选题的研一新生提供资助，有效地助推这部分研究生科研能力的提高。研究生创新基金项目资助立项，要经过立项答辩、专家评审、研究过程考核和答辩结题完整过程，是研究生科研能力的全过程训练。[3]

通过这几年控制科学与工程研究生教育的实践和探索，深刻体会到，培养适应国家创新驱动发展战略的研究生人才，研究生教育工作任重道远。在研究生教学、研究生科学研究、研究生学术道德以及导师队伍建设等方面仍有许多新的课题需要研究和解决，培养出国家社会经济发展需要的高素质高水平的研究生人才还需我们不忘初心，继续前行。[4]

参考文献

[1]赵心恬，汪梅.依托优势学科先导性构建研究生创新型培养体系---以西安科技大学控制科学与工程为例[J].高教学刊，2016，14：9-10.

[2]梁栋.英国研究生培养模式对我国研究生教育的[J].青年与社会，2019（7）下：127-128.

[3]梁栋.我国研究生教育发展回顾及反思[J].长春教育学院学报，2019（2），2Vol.35：52-54.

[4]王少华，张桂青，谢秀颖，等.研究生创新实践能力培养体系研究---以控制科学与工程学科为例[J].山东建筑大学学报，2013（6），3，Vol.28：274-278.